Συναγερμός Arduino με ψηφιακό αισθητήρα δόνησης: 5 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Αυτό το διδακτικό είναι για το πώς να φτιάξετε μόνοι σας μια εύκολη και φθηνή συσκευή συναγερμού. Το μόνο που χρειάζεστε είναι βασικές γνώσεις σε ηλεκτρονικά και προγραμματισμό arduino.

Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις ή προβλήματα, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μου στο email μου: [email protected]

Ας ξεκινήσουμε λοιπόν

Εξαρτήματα που παρέχονται από το DFRobot

Βήμα 1: Υλικά

Όλα τα απαραίτητα υλικά για αυτό το έργο μπορείτε να τα αγοράσετε στο ηλεκτρονικό κατάστημα: DFRobot

Για αυτό το έργο θα χρειαστούμε:

-Arduino Uno (μπορείτε επίσης να πάρετε MEGA 2560)

-Dηφιακός χωρητικός αισθητήρας αφής V2 4x

-Sensorηφιακός αισθητήρας δόνησης V2 1x

-modηφιακή μονάδα βομβητή 1x

-Οθόνη LCD 20x4

-Μερικά LED

-Ασπίδα αναμετάδοσης 4 καναλιών για το Arduino

-Καλώδια βραχυκυκλωτήρων (πολλά από αυτά)

-Breadboard

-Μπαταρία 9V

-Περίβλημα μπαταρίας

Εάν θέλετε να ελέγχετε τα φώτα ή κάτι τέτοιο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το Relay Shield για το Arduino.

Έκανα επίσης περίβλημα για αυτόν τον συναγερμό, οπότε για αυτό θα χρειαστείτε το SolidWorks ή κάποιο άλλο παρόμοιο πρόγραμμα. Φυσικά θα χρειαστείτε και 3D εκτυπωτή. Εάν δεν έχετε εκτυπωτή 3D, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε πλαστική σφραγισμένη ηλεκτρική θήκη κουτιού διακλάδωσης ή κάτι παρόμοιο με αυτό.

Βήμα 2: Ενότητες

Για αυτό το έργο χρησιμοποίησα τρεις διαφορετικές ενότητες. Είναι πολύ εύκολο να συνδέσετε αυτές τις μονάδες στο Arduino λόγω του πολύ καλού σχεδιασμού σύνδεσης. Παίρνετε καλώδιο σύνδεσης στη συσκευασία με μονάδα (Μπορεί να φανεί στην εικόνα).

Digitalηφιακή μονάδα αισθητήρα δόνησης

Αυτή η μονάδα αισθητήρα είναι πολύ εύκολη στη χρήση και είναι διασκεδαστικό να παίζετε μαζί της. Η ευαισθησία του είναι πολύ υψηλή, οπότε δεν χρειάζεται να το κουνήσετε πολύ δυνατά. Μια μικρή κίνηση θα είναι αρκετή.

Προσδιορισμός:

• Τύπος IO: Digitalηφιακό
• Διάρκεια ζωής: έως 10 εκατομμύρια δευτερόλεπτα
• Αντίσταση ανοικτού κυκλώματος: 10Mohm
• Τάση τροφοδοσίας: 3,3V έως 5V
• Διεπαφή: ηφιακή
• Μέγεθος: 22x30mm (0,87 x 1,18 ίντσες)

Digitalηφιακή χωρητική μονάδα αισθητήρα αφής

Εάν δεν σας αρέσουν τα συνηθισμένα κουμπιά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτές τις χωρητικές μονάδες αισθητήρων αφής. Έχουν πολύ γρήγορο χρόνο απόκρισης, μεγάλη περιοχή αφής και στις δύο πλευρές.

Προσδιορισμός:

• Τάση τροφοδοσίας: 3,3V έως 5V
• Διεπαφή: ηφιακή
• Μέγεθος: 22x30mm (0,87 x 1,18 ίντσες)

Digitalηφιακή μονάδα βομβητή

Πολύ απλή και στις περισσότερες περιπτώσεις πολύ ενοχλητική μονάδα βομβητή.

Προσδιορισμός:

• Τύπος: ηφιακό
• Τροφοδοσία: 5VDC

Εάν θέλετε να μάθετε περισσότερα σχετικά με αυτές τις ενότητες, μπορείτε να επισκεφθείτε: DFRobot Product Wiki

Βήμα 3: Στέγαση συναγερμού

Έφτιαξα τρισδιάστατο περίβλημα για αυτόν τον συναγερμό.

Πρώτα μέτρησα κάθε στοιχείο, παρά έκανα το πρωτότυπο του μπροστινού επιπέδου σε χαρτί χιλιοστών, έτσι ώστε να ελέγξω αν η απόσταση είναι σωστή. Μπορείτε να δείτε αυτό το πρωτότυπο στην εικόνα.

Όταν τελείωσα το πρωτότυπο κοίταξα να το σχεδιάσω στο πρόγραμμα για τρισδιάστατη σχεδίαση. Εάν δεν ξέρετε πώς να σχεδιάζετε σε αυτά τα προγράμματα, μπορείτε επίσης να γράψετε στο ταχυδρομείο μου για το αρχείο STL αυτού του περιβλήματος, ώστε να μπορείτε να το εκτυπώσετε.

Χρειάστηκαν περίπου τέσσερις ώρες για να εκτυπωθεί αυτό το περίβλημα. Αυτός ο εκτυπωτής είναι σε μεσαία εμβέλεια, οπότε πρέπει να κάνετε μερικές διορθώσεις στο προϊόν σας (πρέπει να αρχειοθετήσετε το περίβλημα ή ίσως να διευρύνετε μερικές τρύπες με ένα τρυπάνι …)

Μέγεθος:

150x60x120mm

Το περίβλημα είναι κατασκευασμένο από πλαστικό PLA. Διαθέτει τοίχους πλάτους 3 χιλιοστών, οι οποίοι είναι περισσότερο από αρκετοί για ένα περίβλημα. Το μεγαλύτερο άνοιγμα είναι για οθόνη LCD, μικρότερες τρύπες δίπλα στην οθόνη LCD είναι για LED. Στο κάτω μέρος υπάρχουν ανοίγματα για μονάδες αφής και μονάδα βομβητή. Στη δεξιά πλευρά υπάρχει επίσης ένα ακόμη άνοιγμα για μονάδα αφής. Μπορείτε να τοποθετήσετε αυτό το περίβλημα στον τοίχο ή στην πόρτα.

Βήμα 4: Καλωδίωση

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά στοιχεία σε αυτό το έργο, οπότε πρέπει να είστε προσεκτικοί για να τα συνδέσετε σωστά.

Θα σας δείξω πώς συνδέεται κάθε στοιχείο σε αυτό το έργο.

Ενότητες αισθητήρων αφής:

Χρησιμοποίησα τέσσερις από αυτές τις ενότητες. Ένα για μείωση και ένα για χρόνο αύξησης συναγερμού, το τρίτο χρησιμοποιείται για την επιλογή προγραμμάτων (θα πω περισσότερα για αυτό στο επόμενο βήμα) και το τέταρτο χρησιμοποιείται για ενεργοποίηση.

Αυτή η μονάδα έχει τρεις ακίδες. (5V+, GND, OUTPUT).

Συνδέετε το κόκκινο καλώδιο σε 5V+ και το μαύρο καλώδιο στο GND. Το πράσινο καλώδιο πηγαίνει στην ψηφιακή καρφίτσα στο Arduino. (Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε διαφορετικά χρώματα, αλλά είναι πιο εύκολο για εσάς και πιο εύχρηστο εάν χρησιμοποιείτε αυτά τα χρώματα.)

Για αυτό το έργο:

• Η μονάδα για μείωση είναι συνδεδεμένη με την ψηφιακή ακίδα 8.
• Η μονάδα για προσαύξηση συνδέεται με την ψηφιακή ακίδα 9.
• Η μονάδα για την επιλογή προγράμματος συνδέεται με την ψηφιακή ακίδα 10.
• Η μονάδα ενεργοποίησης συναγερμού είναι συνδεδεμένη με τον ψηφιακό ακροδέκτη 11.

Digitalηφιακός αισθητήρας δόνησης:

Αυτή η μονάδα έχει τρεις ακίδες. (5V+, GND, OUTPUT).

Η μονάδα είναι συνδεδεμένη με τον ψηφιακό ακροδέκτη 3

Ενότητα Buzzer:

Αυτή η μονάδα έχει τρεις ακίδες. (5V+, GND, OUTPUT).

Η μονάδα είναι συνδεδεμένη στην ψηφιακή ακίδα 13

Οθόνη LCD:

Η οθόνη έχει τέσσερις ακίδες. (Vcc, GND, SCL, SDA):

Συνδέστε το Vcc σε 5V+, το GND στο GND στο Arduino, τον ακροδέκτη SCL και τον SDA στην οθόνη με τον SLC και τον πείρο SDA στο Arduino

LED:

Χρησιμοποίησα μερικά LED για ένδειξη. Το μικρότερο πόδι ή κάθοδος LED πηγαίνει στο GND, το μεγαλύτερο πόδι ή άνοδος πηγαίνει στην ψηφιακή ακίδα. Εάν δεν με πιστεύετε, μπορείτε επίσης να το ελέγξετε με πολύμετρο. (Η δίοδος οδηγεί από άνοδο σε κάθοδο εάν είναι σε καλή κατάσταση)

• Η πράσινη λυχνία LED είναι συνδεδεμένη με τον ψηφιακό ακροδέκτη 4. (Ανάβει όταν ενεργοποιείται ο συναγερμός)
• Η κίτρινη λυχνία LED είναι συνδεδεμένη στον ψηφιακό ακροδέκτη 5 (Ενεργοποιείται όταν ο συναγερμός είναι απενεργοποιημένος)
• Το κόκκινο LED είναι συνδεδεμένο με τον ψηφιακό ακροδέκτη 12 (Αναβοσβήνει εάν επιλέξετε το σωστό πρόγραμμα και εάν ανακινήσετε τον αισθητήρα δόνησης)
• Οι λευκές λυχνίες LED είναι συνδεδεμένες στον ψηφιακό ακροδέκτη 2. (Ενεργοποίηση όταν ο συναγερμός είναι απενεργοποιημένος, ώστε να βλέπετε μονάδες αφής).

Οι μονάδες και τα LED παρέχονται από το Arduino. Έτσι, απλώς συνδέετε όλες τις καρφίτσες Vcc σε 5V στο Arduino και όλες τις καρφίτσες GND στο GND στο Arduino. Το Arduino δεν διαθέτει αρκετές καρφίτσες 5V και GND, οπότε πρέπει να χρησιμοποιήσετε σανίδι.

Μπορείτε να τροφοδοτήσετε το Arduino με μπαταρία 9V ή με κατάλληλο προσαρμογέα. Η τροφοδοσία του με μπαταρία 9V θα σας δώσει πολύ μεγαλύτερη κινητικότητα, αλλά θα χρειαστεί να την αντικαταστήσετε μετά από κάποιο χρονικό διάστημα.

Εάν θέλετε να ελέγχετε τις συσκευές AC, θα πρέπει να συνδέσετε τη μονάδα ρελέ.

Βήμα 5: Κωδικός

Ο κώδικας είναι λίγο μεγαλύτερος και αν δεν είστε εξοικειωμένοι με τον προγραμματισμό, μπορείτε να χαθείτε πολύ εύκολα.

Χρησιμοποίησα υποπρογράμματα επειδή αυτό καθιστά το πρόγραμμα πιο εύχρηστο.

Η ιδέα του προγράμματος λοιπόν είναι ότι:

• Μπορείτε να επιλέξετε διάρκεια συναγερμού (1-15 δευτερόλεπτα με 5 διαστήματα)
• Μπορείτε να επιλέξετε πρόγραμμα (Με το πρόγραμμα εννοώ διαφορετικές δυνατότητες για το πώς χτυπάει το ξυπνητήρι. Μπορείτε να επιλέξετε ότι είναι ενεργοποιημένος μόνο ο βομβητής, ότι ο βομβητής σε συνδυασμό με το LED είναι ενεργοποιημένος ή ότι μόνο το LED είναι αναμμένο.)
• Μπορείτε να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε το ξυπνητήρι (αυτό υποδεικνύεται με LED. Με πράσινο και κίτρινο)
• Και όλα εμφανίζονται στην οθόνη LCD. Έχετε πολλές δυνατότητες για αυτό που θέλετε να εμφανίζεται στην οθόνη LCD.
• Έτσι όταν κουνάτε ο συναγερμός του αισθητήρα δόνησης σβήνει, αλλά εξαρτάται από το πρόγραμμα που θα επιλέξετε.

Συνεχώς, εάν γνωρίζετε πώς να χρησιμοποιείτε τις δηλώσεις if και εάν γνωρίζετε στοιχεία ελέγχου για την οθόνη LCD (lcd.clear, lcd.setCursor (x, y)…) αυτό το πρόγραμμα δεν θα είναι εύκολο να κατανοηθεί.